酶免分析仪孵育过程的分段温控方法研究

针对酶免分析仪孵育过程耗时过长、温度稳定性差导致试剂反应差异性较大的问题,提出了一种基于改进型数字PID的分段温度控制方法。首先对孵育过程中试剂温度及孵育位温度变化曲线特性进行分析,确定预升温段及恒温段的分段控制温度参数;然后根据温度参数及各段控制指标,分别对孵育过程的各温度变化段采用不同算法分阶段进行控制;最后基于酶免分析仪框架搭建了温控实验系统,对反应液温度上升时间及温度稳定性进行验证。实验结果表明,试剂由21℃升至37.5℃的温度上升时间为239±5 s,恒温阶段的温度偏差小于±0.2℃。该方法可实现反应液迅速升温并且稳定恒温,保证了孵育过程中生物酶反应的快速及稳定。     

具脂肪酶和酯酶活性酵母菌的选育及酶学研究

从青岛市区含油土壤中筛选得到一株酵母 S9菌株 ,它可以同时产生较高酶活的脂肪酶和酯酶 .对影响 S9产脂肪酶和酯酶的各种因素进行了研究 ,1 %的可溶性淀粉为最佳碳源 ,最适的初始培养 p H和温度分别为 p H6.5和 2 8℃ ,对 S9脂肪酶和酯酶的各种酶学性质进行的研究表明 ,脂肪酶和酯酶的最适作用温度都为 3 0℃ ,最适作用 p H分别为 7.0和 8.0 ,两者都属于常温酶 ,在3 0～ 40℃范围内比较稳定 ,脂肪酶在中性偏碱的 p H环境中比较稳定 ,酯酶属于碱性酶 ,在 p H7.5～ 1 0 .5范围内相当稳定     

植物天然产物氧化与微生物制造

在植物天然产物合成过程中,氧化反应是其中的关键反应,氧化酶是催化氧化反应不可或缺的生物催化剂,也是利用微生物合成植物天然产物过程中不可或缺的关键酶。介绍了萜类、生物碱、黄酮等植物天然产物骨架的氧化修饰,按照辅基的差异对合成植物天然产物过程中的氧化酶进行分类介绍,阐释了不同辅基参与氧化反应的机理。此外,还介绍了植物天然产物氧化过程在微生物合成过程中的难点,以及提高氧化酶催化效率的方法。最后,对未来合成生物学中氧化酶在微生物合成植物天然产物领域的前景进行了展望。     

基于微流控和酶比色的微创血糖连续检测仪

连续血糖检测对糖尿病的诊断与治疗具有十分重要的意义。本文设计了一种集成化、自动化的微创血糖连续检测仪器,该仪器通过微流控芯片透皮抽取组织液,利用单片机精确测量透皮抽取组织液的体积,并采用酶比色法检测组织液的葡萄糖浓度,利用组织液与血液的葡萄糖浓度相关性实现连续血糖检测。由于透皮抽取的组织液体积很小且分散在皮肤表面,为了便于收集,利用生理盐水对抽取出的组织液进行稀释,稀释后的组织液中葡萄糖浓度在3～50mg/dL。为了测量低浓度葡萄糖,实验选取了1～50mg/dL中的10个浓度的葡萄糖溶液进行吸光度测量,根据光谱数据与葡萄糖浓度建立吸光度模型,结果表明该酶比色检测方法在1～50mg/dL葡萄糖浓度内具有良好的线性度,测量相对标准偏差小于0.65%。该仪器能够实现自动化控制,为糖尿病的诊断提供依据,在微创血糖连续检测领域具有良好的应用前景。     

Artificial enzyme with magnetic properties and peroxidase activity on indoleamine metabolite tumor marker

Stable and easily-handled synthetic materials mimicking natural enzymes activity would find important biotechnological applications. This article describes the synthesis and characterization of magnetic molecularly imprinted catalytic polymers that exhibit peroxidase-like activity towards 5-hydroxyindole-3-acetic acid (5-HIAA) oxidation. This multifunctional material is obtained from highly crystalline magnetite nuclei coated with a silica layer to protect the iron nucleus from oxidation and to provide anchoring for hydroxyl surface groups. After acrylic functionalization via sol–gel process, a molecularly imprinted polymer with hemin as catalytic center and 5-HIAA as template has been successfully attached to the structure. The resulting hybrid composite is magnetically separable and possesses excellent catalytic ability for the selective oxidation of the indoleamine metabolite tumor marker, showing Michaelis–Menten kinetics with this molecule but not towards other structural analogs. Therefore, it can be considered an artificial peroxidase enzyme.     

Carbon nanotube–polyaniline composites

The last decade has seen a growing interest in hybrid electrically conducting nanocomposites. This article aims to provide a detailed overview of the present status of research in carbon nanotube–polyaniline (CNT/PANI) composites, from processing to structural and property evaluations. CNT/PANI are synthesized by electrochemical and chemical processing. When chemical methods are used, the main challenge is to obtain processable CNT/PANI in the emeraldine salt (ES) form composites. Stable dispersions of ES–CNT in organic media are prepared using the post doping method, inverse emulsion polymerization, or ex situ polymerizations. On the contrary, stable water dispersions of CNT/ES are prepared using hydrophilization of a preformed CNT/ES composite, direct synthesis of micelle–CNT hybrid templates, interfacial polymerization, covalent functionalization of CNT with a water soluble polymer, or using electrostatic interactions between two oppositely charged ES and CNT aqueous colloids. Moreover, the strategies for the synthesis of ternary CNT/PANI composites incorporating noble metal nanoparticles, metal oxide, or graphene sheets are also presented and analyzed in depth. Finally, we give a review of potential applications, including chemical sensors, capacitors, fuel cells and electronic devices.     

用于formose反应的固载型催化剂的制备研究

采用白球做载体,通过溴乙基将苯并噻唑固载在白球上,制得交联聚苯乙烯固载型苯并噻唑鎓盐催化剂,并将其用于甲醛聚糖反应。试验分别考察了反应温度、反应时间等对催化剂制备的影响,并通过红外光谱检测其结构特征。结果表明,催化剂的最佳制备条件为110℃反应20 h。该催化剂可以有效地催化甲醛聚糖反应,便于回收套用。     

新型方法制备固定化脲酶基质材料及固定化脲酶的性能研究

以微晶纤维素(Microcrystalline cellulose,MCC)为原料,采用新型水热氧化方法,制备纤维素基质固定化脲酶载体材料-双醛纤维素(Dialdehyde cellulose,DAC)。采用红外光谱(IR)、固体核磁共振(CP/MAS 13C NMR)、X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征产物结构。测试制备的纤维素基质固载脲酶的酶学性能,并与交联壳聚糖、双醛淀粉固载脲酶的酶学性能进行比较分析,构建酶学性能理论方程。结果表明:采用新型水热氧化反应可成功制备高醛基含量的氧化纤维素,与交联壳聚糖和双醛淀粉固定化脲酶相比,所得氧化纤维素载体材料固定化脲酶的米氏常数小(0.0108mol·L-1),对底物亲和能力强,重复使用率高,在pH=5.0~9.0能保持酶活性,建立的理论方程较好地表征了固载酶酶学性能。